正压机械通气是呼吸衰竭最为有效的常规支持治疗手段，可满足大部分患者的通气需求。但对于病情极重的呼吸衰竭患者，如重症ARDS、肺炎、大面积肺栓塞、支气管哮喘以及部分需要接受肺移植的终末期肺病患者，常规正压通气常常难以维持满意的通气和氧合。而且，由于这些患者需要长时间的高气道压力和高浓度氧的支持，其发生潜在呼吸机相关并发症的风险大大地高于一般呼吸衰竭患者。对于已合并有严重机械通气并发症（如气压伤和呼吸机相关肺部感染）和合并症（如心功能不全，休克等）的患者，正压通气往往处于顾此失彼、进退两难的尴尬境地。最终，这些患者或困难治疗性低氧和严重CO2潴留，或因严重机械通气并发症而死亡。因此，许多学者一直在努力寻找另一种更有效、更安全的呼吸支持手段以替代传统的正压通气，以避免上述临床困境。近年来，技术日益成熟的体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation, ECMO）为我们在呼吸支持领域指明了另一个方向，为极重度呼吸衰竭患者带来了新的希望^[1]。

ECMO是体外肺辅助（extracorporeal lung assist, ECLA）技术中的一种，在临床中应用已有30多年历程，主要用于部分或完全替代患者心肺功能，让其充分休息。体外膜氧合的主要原理是通过静脉内导管把静脉血引出体外，然后经过体外氧合器进行氧合，氧合后的血液再重新通过静脉/或动脉输回体内。按照治疗方式和目的，ECMO可分为静脉-静脉方式ECMO（V-V ECMO）和静脉-动脉方式ECMO（V-A ECMO）两种。V-V ECMO适用于仅需要呼吸支持的患者，V-A ECMO可同时支持呼吸和循环功能，为患者提供足够的氧供和有效的循环支持。V-V方式比V-A方式的并发症和病死率都较低^[1] ，对于呼吸衰竭患者，V-V ECMO是最为常用的方式，可部分替代肺脏功能以维持基本的氧合和通气，让肺脏充分休息，最大限度地降低呼吸机支持水平以预防和减少呼吸机相关肺损伤的发生，为原发病的治疗争取时间。

1972年，Hill等首次报道了ECMO在一例22岁ARDS患者中的成功应用^[2] 。此后，很多学者都报道了关于此技术在成人ARDS患者中成功应用的病例，这促使了1979年第一个关于ECMO临床应用的随机对照研究（RCT）的产生。该研究共有90例重症ARDS患者随机接受传统通气治疗和ECMO治疗，但结果未显示两组间病死率的差异（90% vs 92%）^[3] 。在沉寂15年之后，1994年由Morris等完成了第二个关于ECMO治疗重症ARDS的RCT，但也未得出阳性结果^[4] 。上述两个RCT研究都未能得到阳性结果，分析这可能与当时很多因素有关，如对疾病认识的不足、病例选择的不恰当、通气策略选用的不合适、ECMO相关设备及技术的不成熟和研究中很多参与单位无丰富的ECMO治疗经验等。又一个15年之后，2009年，JAMA杂志上发表的一篇关于ECMO治疗因甲型H1N1感染导致的重症ARDS患者的临床观察研究，约1/3的机械通气患者（68例）接受了ECMO治疗，患者的存活率高达79%^[5] 。几乎是同时，Peek GJ等在Lancet杂志发表了第三个ECMO治疗ARDS的多中心RCT（CESAR研究），该研究从2001年7月到2006年8月间共入选180例重症ARDS患者，每组各90例，ECMO组患者ECMO平均使用时间为9天。结果发现，ECMO组6个月内存活且能生活自理者占63%，而传统治疗组仅为47%（P=0.03）；对于重症ARDS患者，ECMO能带来更好的成本效益^[6]。

ECMO能取得上述良好的治疗效果，主要与三方面因素相关：ECMO材料和设备技术的进步，准确把握应用指征，规范的操作。

近年来，随着硅胶（silicon rubber）和微孔（microporous）膜式氧合器使用的增加，以往血液相容性很差的鼓泡（bubble）式氧合器已被淘汰。这是ECLA技术从短期治疗发展到长期治疗的一个重要里程碑。特殊涂层的中空纤维膜采用了聚甲基戊烯纤维，并在膜表面使用了很薄的硅胶层密封，可大大地减少血浆渗漏，也增加了氧合器的安全使用时间，如Quadrox D膜肺、MEDOS膜肺和Novalung膜肺等^[7-8] 。而生物相容性较好的或肝素化涂层的内表面，可有效减少氧合器内部血栓的形成和大量肝素的应用，从而降低了ECMO的出血风险。此外，离心泵（centrifugal pump）技术的应用，可显著减少滚压泵（roller pump）对血液的破坏^[9] 。更小型的ECMO系统的研制，可减少血液与ECMO系统的接触面积以达到降低相关并发症发生的目的，更利于ECMO管理和重症患者的转运。氧合器和驱动泵整合一体产品已上市，这进一步减少了血液与ECMO接触面积，并可以利用驱动泵产生的余热维持体外血液的温度^[10] 。而无泵动静脉ECMO（pumpless arteriovenous ECMO）应用于心功能良好的患者，可完全避免驱动泵相关的并发症和使临床管理更为简单^[11] 。曾经需要外科医才能完成的ECMO置管技术，随着经皮穿刺技术的完善，大多数情况下可由熟悉常规血管穿刺置管的ICU医生完成，这使得ECMO更适用于床旁操作^[12] 。

目前ECMO主要用于重症呼吸衰竭患者的补救措施。因其创伤性大，花费较高，应严格掌握其治疗适应症。虽然各单位治疗的适应症都有所区别，但总体上都包含有常规治疗方式难以纠正其通气和氧合的早期患者，原发病具有可逆性和常规通气方式的治疗时间较短但病情极重的患者，如早期的重症ARDS、已合并有气压伤等严重机械通气并发症的患者。对于ARDS，目前大部分ECMO中心采用以下标准^[13] ：①在吸纯氧条件下，氧合指数（PaO₂/FiO₂）<100，或肺泡动脉氧分压差[P_(A-a)O₂]>600 mmHg；Murray肺损伤评分≥3.0；②pH<7.2；③年龄<65岁；④传统机械通气时间<7天；⑤无抗凝禁忌；⑥对继续的积极治疗有禁忌。此外，对于需要接受肺移植的终末期肺病患者，也可考虑应用ECMO进行过渡。

除仔细、谨慎选择病例外，还需注意ECMO的规范操作^[14-15] ：ECMO的建立，相关参数调节和指标的监测，ECMO治疗过程中呼吸机参数的设置和调节（如“肺休息”和“肺开放”策略的实施），ECMO的更换，ECMO的撤离，抗凝，并发症（出血、血栓、溶血、脱管、导管破裂、驱动泵的障碍等）的防治等。事实上，ECMO所应对的均为病情极重之呼吸衰竭患者，任何一个环节的疏漏，都可能对患者造成不可换回的损失，甚至是致命性的。因此，建立适合本单位的ECMO操作规程，同时培养一个分工明确、协作良好的团队，对于ECMO的成功运转至为重要。

相信随着ECMO技术的成熟和临床应用经验的日益丰富，以及我国危重症医学和国民经济水平的逐步提高，ECMO将率先在经济发达地区和部分大型医院开展起来，并逐步推广，重症呼吸衰竭患者的治疗感面貌将因此而得到显著改观。

参考文献

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